JP2004112104A

JP2004112104A - 符号化ビットストリームの記録方法及び記録装置

Info

Publication number: JP2004112104A
Application number: JP2002269042A
Authority: JP
Inventors: Naoto Akiyama; 秋山　直登; Tomoyasu Motono; 本野　智康
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】円盤状記録媒体に対しランダムアクセスが可能で高速なデータ転送が困難な再生システムでも、比較的容易なシステムにより特殊再生（ＣＵＥ／ＲＥＶ）を可能にする。
【解決手段】データの位置とその繋がりを示すヘッダ情報によりファイルを管理するファイルシステムを採用して符号化ビットストリームを円盤状記録媒体１４に記録するに当たり、円盤状記録媒体１４に記録する符号化ビットストリームのピクチャタイプをストリーム判別部３１により判別し、ピクチャタイプを基に、制御部３４により記録部３３を制御して、Ｉピクチャデータを書き込むときにはＩピクチャデータ領域に符号化ストリーム若しくはシステムのフォーマットの最大領域毎に記録し、また、他のＰピクチャ／Ｂピクチャ及び音声データを書くときには別の領域に記録し、データの位置と繋がりを示すヘッダ情報には、ストリームの再生順序のとおりに記録する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオ信号を圧縮符号化して円盤状記録媒体に記録する符号化ビットストリームの記録方法及び記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パーソナルコンピュータに、チューナを内蔵し、テレビジョン放送局から画像及び音声の信号を受信し、受信した画像及び音声を所定のデジタルデータに変換して、ハードディスクなどの円盤状記録媒体に記録し、必要に応じて再生する技術が利用されるようになりつつある。光磁気ディスクやハードディスクなどの円盤状記録媒体は、ランダムアクセスの可能な記録媒体として知られている。
【０００３】
ビデオ信号の圧縮符号化方式としては、例えば、画像信号の相関を利用したＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔ　Ｇｒｏｕｐ　）方式が知られている。
【０００４】
ＭＰＥＧ方式では、まず画像信号のフレーム間の差分を取ることにより時間軸方向の冗長度を落とし、その後、離散コサイン変換（ＤＣＴ）等の直交変換手法を用いて空間軸方向の冗長度を落としてビデオ信号を能率良く符号化する。そして、ＭＰＥＧ方式では、ある単位の動画像すなわち何枚かの画像をグループ・オブ・ピクチャ（ＧＯＰ：Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）と呼び、ＧＯＰ単位での独立再生ができるようにしている。ＧＯＰ内の画像（Ｐｉｃｔｕｒｅ）は大別してＩピクチャ（ＩｎｔｒａＣｏｄｅｄ　Ｐｉｃｔｕｒｅ），Ｐピクチャ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−ｃｏｄｅｄ　Ｐｉｃｔｕｒｅ）又はＢピクチャ（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−ｃｏｄｅｄ　Ｐｉｃｔｕｒｅ）の３種類のタイプを持ち、各フレームの画像信号は、いずれかのタイプのピクチャとして符号化される。
【０００５】
Ｉピクチャは、１フレームの画像を１枚の静止画像として扱い、前後のフレーム画像に関係させずに独立した符号化により生成し、ＰピクチャはこのＩピクチャより、又はすぐ手前のＰピクチャより時間的に片方向の予測手法を用いて符号化を行う。Ｂピクチャは過去及び未来にあるＩピクチャ又はＰピクチャの２つの画像データより時間的に双方向からの予測手法を用いて符号化を行うようになされている。
【０００６】
ＭＰＥＧ方式による一般的なビデオ信号の符号化は、１秒間当たり３０フレームで構成されるビデオ信号を、１５フレーム毎の単位で分割し、分割された単位の最初の第１フレームの画像をＤＣＴ演算し、演算して得られたＤＣＴ係数への量子化ビット数の割当て、割り当てられて伝送される符号列のランレングス符号化による表現、さらには符号自体の冗長性を削減するハフマンコーディングなどの手法を用いて符号化することにより圧縮されたビットストリームの信号を生成する。第２〜１５フレームの画像については、第１フレームの画像を基として動き予測を行い、画像の移動量を表現する動きベクトルと、画像が変化して生じる残差信号を求め、画像の残差信号はＤＣＴ演算処理を上述と同様な方法で行い、第１フレームの圧縮率よりも、さらに高い圧縮率の符号化データを得る。これらの第１フレーム、及び第２〜１５フレームの符号化された信号は、符号化ビットストリームとして伝送される。
【０００７】
このようにして順次入力されるデジタルビデオ信号は、例えば１５フレーム毎に分割され、分割されたビデオ信号を単位として符号化が行われるが、ＭＰＥＧ方式では、この例えば１５フレーム毎に分割された画像の集合をＧＯＰと呼んでおり、ＧＯＰを構成する１５フレームの画像、すなわち１５枚のピクチャ毎に符号化を行い、符号化の処理においては１５フレームの画像をそれぞれ３種類のピクチャに分類して扱うようになされている。
【０００８】
ここで、このように符号化の行われるＧＯＰの構成例を図１０に示す。
【０００９】
図１０において、斜め四角で示される形状はピクチャを示しており、それぞれに上述のＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの名称がつけられている。符号化開始時点において、Ｉピクチャから次のＩピクチャの手前までがＧＯＰである。Ｐピクチャ、Ｂピクチャに向けて曲線の矢印が付されているが、この矢印は画像予測の方向を示し、Ｐピクチャは手前のＩピクチャ、あるいは他のＰピクチャより予測により符号化を行い、Ｂピクチャはその両側にあるＩピクチャとＰピクチャ、ないしはＰピクチャと他のＰピクチャを用いて双方向予測符号化を行っている。
【００１０】
このようにして符号化されたデータは記録媒体に記録、ないしは通信路を用いて伝送されるが、伝送されたデータの受信端末における復号は、まずＩピクチャを復号し、次にＰピクチャを、既に復号されたＩピクチャより片方向動き予測により復号し、その次にＢピクチャを、これらの得られたＰピクチャ及びＩピクチャ、ないしは２つのＰピクチャを用いて、双方向動き予測を行いながら復号する。
【００１１】
通常の符号化されたビットストリームの復号は、このようにして符号化された全てのＩ、Ｐ、Ｂピクチャを復号し、得られた全てのピクチャを基にビデオ信号を生成するようにして行うが、その再生が、あたかもＶＴＲなどが有する高速再生機能と同様な高速なサーチ画像の再生を行うときは、例えば、複数のピクチャよりＩピクチャとＰピクチャを、あるいはＩピクチャのみを選択して、復号し、モニタＴＶに表示するようにする。
【００１２】
すなわち、選択するピクチャがＩピクチャ、及びＰピクチャであるときは、３個のピクチャ毎に１個のピクチャが表示されるため、３倍速の高速再生に相当し、Ｉピクチャのみを選択して読み出し、再生するときは、その再生速度は１５倍速の高速再生と同様に表示される。
【００１３】
図１１に、ＭＰＥＧビットストリームのＧＯＰとその中にあるＩピクチャの並びについて示す。この例の場合は、隣り合うＧＯＰ毎のデータ量はほぼ同一であるが、ＧＯＰの中でＩピクチャが占めるデータ量には差があり、異なるＩピクチャの大きさで図示されている。
【００１４】
ここで、ＭＰＥＧ方式により符号化されたデータの一部を復号して高速再生を行うときは、復号のための時間が少なくてすむＩピクチャ、及び、必要に応じてＰピクチャを用いて行うのが一般的であり、ＭＰＥＧ−２方式により作成されたビットストリームを記録するＤＶＤ、及びハードディスクを記録媒体として用いるＨＤＤレコーダーなどの映像信号記録再生装置で、高速再生画像をサーチ画像として表示するときは、Ｉピクチャを読み出して復号し、復号した画像信号をビデオ信号を構成するフレームの信号として表示し、あるいは２フィールドで構成されるフレーム信号の１フィールド分の信号として表示するなどにより高速再生画像を得ている。
【００１５】
この手法はサーチ画像の再生にも使用され、例えば再生中の映像に対して１０秒先の映像を再生するときは、９．５秒分の映像、すなわち現在のＧＯＰから数えて１９のＧＯＰデータを読み飛ばした位置にあるＧＯＰをアクセスして再生を行うなどにより、１０秒先の映像信号を表示する。
【００１６】
次に、前述のハードディスクのようなディスク状記録媒体を用いて、この様なＭＰＥＧ方式によるビットストリームの信号を記録し、再生するときのデータ構造について述べる。
【００１７】
図１２に、ディスク状記録媒体の記録領域の構造を示すが、その右側に部分拡大図で示したように、ディスク１１０の外周から内周に向けてクラスタ０、クラスタ１、クラスタ２、・・・・というようにディスクの記録領域は一定のデータ量で区切られ、ここに磁気ヘッド１２０によりデジタル情報が記録される。
【００１８】
ここで、クラスタとは記録媒体へデータを書きこみ、読み出すときの単位であり、一般的には、物理的な読み書きができる最小の単位をセクタと呼び、クラスタは１つ以上の連続するセクタから構成され、論理的に表現される記録領域の単位である。１クラスタが３２セクタで構成される場合の例もあれば、１クラスタを１セクタで構成する例もあり、ここでは、１つの連続した記録領域を示す例として、クラスタを用いている。
【００１９】
また、従来、ハードディクスなどでは、クラスタの管理情報をファイルアロケーションテーブル（ＦＡＴ：Ｆｉｌｅ　Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｔａｂｌｅ）などを専用に設けた領域に記録し、これを参照しながら目的とする記録情報をアクセスし再生する手法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２００１−１０３４２４号公報（第３−５頁、第１２−１４図）
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、クラスタの最初の部分にＧＯＰの最初の部分が位置する様に記録する、あるいはＧＯＰの長さをクラスタの長さと同一になるようにすると、クラスタの数とＧＯＰの数が同一となるため、例えば再生中の映像に対して所定時間先である映像を再生するときなどは、クラスタの数を数えることで再生したいＧＯＰの場所を特定することができるなど、ＧＯＰデータの読み飛ばしによるアクセス、再生動作を速やかに行うように動作する。
【００２１】
しかし、このようにクラスタの最初に、ＧＯＰの始まりの部分が来るようにして記録する方法には、次のような問題がある。
【００２２】
先ず、ＭＰＥＧビットストリームの符号化はクラスタサイズによる制約を受けることである。すなわち、クラスタの最初の部分にＧＯＰの先頭の位置となるように記録する信号の符号化では、ＧＯＰのデータサイズが常に１クラスタのデータサイズ以内である必要がある。
【００２３】
例えば、毎秒４Ｍ（メガ）ビットのビットレートを有するビットストリームを、ＧＯＰ毎のピクチャ数を１５として符号化を行うとき、この０．５秒間分の１つのＧＯＰのデータ量は約２５０Ｋバイト（１バイト＝８ビット）となる。ここで、仮に１クラスタの大きさを２６０Ｋバイトに規定し、毎回符号化されるＧＯＰのデータ量が２６０Ｋバイトを超えないようにして符号化を行い、符号化されたＧＯＰのデータをクラスタに格納して記録するときは、クラスタ内のデータに生じる空きの部分にはダミーデータを格納するようにする必要がある。
【００２４】
したがって、例えば符号化する映像信号の情報量が少なく、例えば毎秒３Ｍビットのビットストリームで十分伝送できるような映像であっても、記録媒体は毎秒４Ｍビットの領域を記録エリアとして使用してしまうため、記録媒体に効率的にビットストリームを記録することができない。
【００２５】
逆の場合として、例えばスポーツ番組のように動きが激しい映像で、十分に良い画質を保つためには、例えば毎秒６Ｍビット、８Ｍビットのような高いビットレートのストリームを記録する必要がある。このとき、例えば１つのＧＯＰのビットストリームを、例えば２つのクラスタに記録する方法が考えられるが、そのときはクラスタの最初の部分がＧＯＰの最初の部分であるという上述の規定に従わなくなり、またＧＯＰの数とクラスタの数が一致しなくなり、クラスタ数を数えてランダムアクセスを行うといった動作が行えなくなる。
【００２６】
このように、ＧＯＰの大きさを一定にし、クラスタ数を数えて目的のＧＯＰのビットストリームが記録されている記録媒体上の位置を求める方法は、ＧＯＰ毎に伝送ビットレートが変化する可変ビットレート方式で符号化したビットストリームの記録に対応できない。
【００２７】
可変ビットレート方式による符号化は、扱う映像の情報量に応じて符号化ビットレートを適応的に設定し、画質劣化を小さく抑えるなど効率の高い符号化を行うなど、ハードディスク、ＤＶＤなどの蓄積型記録媒体に適した符号化方式であり、これらの蓄積型記録媒体での符号化は、可変ビットレートによるビットストリームの記録、再生に対応している必要がある。
【００２８】
また、それらの蓄積型記録媒体に効率良く映像信号を記録する必要があるが、そのためには、符号化されたビットストリームをクラスタや、セクタなどのディスク領域に設けられる境界に関係なく、あるいはそれらにまたがって記録できることが望ましい。
【００２９】
ある大きさのクラスタが連続している記録領域に上述の図１１に示したビットストリームをそのまま記録したときの様子を図１３に示す。
【００３０】
この図１３に示す例では、１ＧＯＰのデータサイズは１クラスタのデータサイズよりも大きくなっている。この場合、通常再生時には、それぞれのクラスタに記録されるデータを順番に読み出せばＧＯＰを構成するデータもエンコードされたときと同じ順に読み出されるため、正常にビデオ信号が復号され、再生される。
【００３１】
しかし、クラスタやセクタなどの境界にまたがって記録されるビットストリームの、ＧＯＰの最初の位置より再生を開始する、ないしはランダムアクセスにより目的とするＧＯＰの最初の位置より再生を開始するのは困難となる。
【００３２】
これは、高速サーチなど、特殊再生を行う場合は、ＧＯＰのＩピクチャのみを再生して行うことが多く、そのために目的とするＧＯＰのＩピクチャをより速く正確にアクセスして再生できるかが重要となる。
【００３３】
上述の図１３による例では、例えば３０倍速のサーチ画像を得ようとするときは、連続して記録されるＧＯＰのビットストリームを、１つおきに飛ばしながら再生する必要があり、クラスタを単位とする再生制御では効率的な再生ができない。
【００３４】
これは、任意の時間の位置にジャンプして再生を開始するために指定されるＧＯＰの位置を素早く検索し、再生を開始するといったような動作も困難である。それは、任意のＧＯＰの開始位置情報が記録されていないことによっており、仮に、現在再生中のＧＯＰの開始位置が解っている場合であっても、可変ビットレート方式により符号化される場合は、ＧＯＰのデータ量は符号化される映像に応じて変化するため次のＧＯＰの開始位置を知ることはできない。
【００３５】
さらに、蓄積型記録媒体に記録した情報を消去し、新しいビットストリームを記録するようなときは、不連続な複数の領域にまたがってビットストリームを連続して記録することも必要となり、このような場合はクラスタの繋がりを示す情報が必要となる。
【００３６】
また、ビットストリームを記録するＨＤＤレコーダやＤＶＤプレーヤにおいて、従来よりハードディクスなどで採用されているファイルアロケーションテーブル（ＦＡＴ：Ｆｉｌｅ　Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｔａｂｌｅ）などを専用に設けた領域にクラスタの管理情報を記録し、これを参照しながら目的とする記録情報をアクセスし再生する手法を用いて、データの位置とその繋がりを示すヘッダ情報を基にデータを記録するようにしたのでは、ＦＡＴをアクセスするためのシーク時間の増加などにより高速にビットストリームをアクセスして読み出す時間が不足することとなり、時間管理により再生するビデオ信号に破綻を来すことがあるなど、好ましくない。また、ランダムアクセスが可能な円盤状記録媒体に記録したＭＰＥＧ２ストリームの特殊再生（ＣＵＥ／ＲＥＶ）を行う場合に、高速なデータ転送又は複雑なシステムが必要になってしまう問題がある。
【００３７】
すなわち、データの位置とその繋がりを示すヘッダ情報を基にデータを記録しているファイルシステム（例えばＦＡＴ）を用い、ランダムアクセスが可能な円盤状記録媒体に記録したＭＰＥＧ２ストリームの特殊再生（ＣＵＥ／ＲＥＶ）を行うためには、従来、
１．データの転送速度を上げ、全てのデータを早く読み込み、サーチ画として出力するＩピクチャをデコードする。
２．ストリーム上に特殊再生の目印となるコードを挿入し、そのコードを目印にサーチ画として出力するＩピクチャをデコードする。
という方法が用いられてきたが、１．の方法では、転送速度が速い場合は問題ないが転送速度が遅い場合には十分なデータ転送ができずＣＵＥ／ＲＥＶとして機能することができない問題がある。また、２．の方法では、目印となるコードを挿入するようエンコードし、かつその目印から再生できるようにデコードする機能が必要となりシステムが複雑になってしまう問題がある。
【００３８】
そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の問題点に鑑み、円盤状記録媒体に対しランダムアクセスが可能で高速なデータ転送が困難な再生システムでも、比較的容易なシステムにより特殊再生（ＣＵＥ／ＲＥＶ）を可能にする符号化ビットストリームの記録方法及び記録装置を提供することにある。
【００３９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、データの位置とその繋がりを示すヘッダ情報によりファイルを管理するファイルシステムを採用して符号化ビットストリームを円盤状記録媒体に記録する符号化ビットストリームの記録方法であって、円盤状記録媒体に記録する符号化ビットストリームのピクチャタイプを判別し、判別したピクチャタイプを基に、Ｉピクチャデータを書き込むときにはＩピクチャデータ領域に符号化ストリーム若しくはシステムのフォーマットの最大領域毎に記録し、また、他のＰピクチャ／Ｂピクチャ及び音声データを書くときには別の領域に記録し、データの位置と繋がりを示すヘッダ情報には、ストリームの再生順序のとおりに記録することを特徴とする。
【００４０】
また、本発明は、データの位置とその繋がりを示すヘッダ情報によりファイルを管理するファイルシステムを採用して符号化ビットストリームを円盤状記録媒体に記録する符号化ビットストリームの記録装置であって、上記円盤状記録媒体に記録する符号化ビットストリームが供給されるストリーム判別手段と、上記ストリーム判別手段を介して供給される上記符号化ビットストリームを記憶する記憶手段と、上記記憶手段に取り込まれた符号化ストリームを上記円盤状記録媒体に記録する記録手段と、上記記録手段の動作を制御する制御手段とからなり、上記ストリーム判別手段は、上記記憶手段に供給する符号化ストリームのピクチャタイプを判別し、上記記憶手段に取り込んだ符号化ストリームのピクチャタイプとそのデータの上記記憶手段上の先頭アドレス情報を上記制御手段に与え、上記制御手段は、上記ストリーム判別手段により与えられる上記記憶手段に取り込んだ符号化ストリームのピクチャタイプとそのデータの上記記憶手段上の先頭アドレス情報に基づいて、上記円盤状記録媒体に記録する符号化ストリームのデータと上記円盤状記録媒体上の記録位置を示すアドレス情報を上記記録手段に与えることにより、上記記録手段を制御して、以下の条件１〜３を満たすようにして符号化ストリームのデータを上記円盤状記録媒体上に書き込むことを特徴とする。
【００４１】
条件１．ストリーム判別手段により与えられるピクチャタイプを基に、Ｉピクチャデータであるか否かを判定し、Ｉピクチャデータを書き込むときにはＩピクチャデータ領域に記録するように上記記録手段を制御し、また、他のＰピクチャ／Ｂピクチャ及び音声データを書くときには別の領域に記録するように書くように上記記録手段を制御する。
条件２．Ｉピクチャデータは符号化ストリーム若しくはシステムのフォーマットの最大領域毎に記録する。
条件３．データの位置と繋がりを示すヘッダ情報には、ストリームの再生順序のとおりに記録する。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４３】
本発明は、例えば、図１に示すような構成のカメラ一体型の映像記録再生装置１００に適用される。
【００４４】
この映像記録再生装置１００は、撮像レンズ１を介して入射される被写体像をＣＣＤイメージセンサ２により撮像してＭＰＥＧ２ストリームとして円盤状記録媒体１４に記録するディスクカメラであって、上記ＣＣＤイメージセンサ２による撮像出力がＡＧＣ・Ａ／Ｄ変換部３を介して供給されるカメラ信号処理部４、このカメラ信号処理部４によりガンマ補正やホワイトバランス調整などの所定のカメラ信号処理が施されたビデオ信号がビデオ信号処理部５を介して供給されるＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ部６、マイクロホン７から入力される音声信号が音声アナログ信号処理部８、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換部９及び音声信号処理部１０を介して供給される音声ＣＯＤＥＣ部１１などを備え、上記ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ部６により得られるＭＰＥＧ２ストリームと上記音声ＣＯＤＥＣ部１１により得られる音声データがＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ部１２を介して供給される記録再生部１３より円盤状記録媒体１４に記録するようになっている。
【００４５】
なお、上記ビデオ信号処理部５には、ビデオ信号Ｄ／Ａ変換部１５を介してラインドライバ１６とパネルドライバ１７が接続されており、記録／再生時のビデオ信号が上記ラインドライバ１６を介してライン出力端子１８からライン出力されるとともに、上記パネルドライバ１７により駆動されるビューファインダの表示パネル１９に上記ビデオ信号による画像が表示されるようになっている。また、上記音声アナログ信号処理部８には、音声信号のライン出力端子２０とスピーカ２１が接続されており、記録／再生時のアナログ音声信号が上記ライン出力端子２０を開始してライン出力されるとともに、音声が上記スピーカ２１から出力されるようになっている。
【００４６】
そして、この映像記録再生装置１００の記録再生部１３には、例えば図２に示すような構成の本発明に係る符号化ビットストリーム記録装置３０が記録部として搭載されている。
【００４７】
この符号化ビットストリーム記録装置３０は、実際のデータとその位置と繋がりを示すヘッダ情報によりファイルを管理するＦＡＴのようなファイルシステムを採用してＭＰＥＧストリームを上記円盤状記録媒体１４に記録するものであって、上記円盤状記録媒体１４に記録するＭＰＥＧストリームがストリーム判別部３１を介して入力される記憶部３２、この記憶部３２に取り込まれたＭＰＥＧストリームを上記円盤状記録媒体１４に記録する記録部３３、上記記録部３３の動作を制御する制御部３４からなる。
【００４８】
上記ストリーム判別部３１は、上記記憶部３２に供給するＭＰＥＧストリームのピクチャタイプを判別し、上記記憶部３２に取り込んだＭＰＥＧストリームのピクチャタイプとそのデータの上記記憶部３２上の先頭アドレス情報を上記制御部３４に与える。
【００４９】
そして、上記記録部３３は、上記制御部３４から指示された上記円盤状記録媒体１４上のアドレスに上記制御部３４から指示された上記記憶部３２上のデータを書き込む。
【００５０】
この符号化ビットストリーム記録装置３０は、データの位置とその繋がりを示すヘッダ情報によりファイルを管理する図３に示すようなファイルシステムを採用して符号化ビットストリームを円盤状記録媒体１４に記録するものであって、データ領域をＩピクチャデータ領域とその他のデータ領域に分けて使用する。
【００５１】
この符号化ビットストリーム記録装置３０において、上記制御部３４は、上記ストリーム判別部３１により与えられる上記記憶部３２に取り込んだＭＰＥＧストリームのピクチャタイプとそのデータの上記記憶部３２上の先頭アドレス情報に基づいて、上記円盤状記録媒体１４に記録するＭＰＥＧストリームのデータと上記円盤状記録媒体１４上の記録位置を示すアドレス情報を上記記録部３３与えることにより、上記記録部３３を制御して、以下の条件１〜３を満たすようにしてＭＰＥＧストリームのデータを上記円盤状記録媒体１４上に書き込む。
【００５２】
条件１．ストリーム判別部３１により与えられるピクチャタイプを基に、図４のフローチャートに示すように、Ｉピクチャデータであるか否かを判定し（ステップＳ１）、Ｉピクチャデータを書き込むときにはＩピクチャデータ領域に記録するように上記記録部３３を制御し（ステップＳ２）、また、他のＰピクチャ／Ｂピクチャ及び音声データを書くときには別の領域に記録するように記録部３３を制御する（ステップＳ３）。
条件２．ＩピクチャデータはＭＰＥＧ２若しくはシステムのフォーマットの最大領域毎に記録する。
条件３．データの位置と繋がりを示すヘッダ情報には、ストリームの再生順序のとおりに記録する。
【００５３】
これにより円盤状記録媒体１４上には、図５に示すように、Ｉピクチャ領域にはＩピクチャデータが記録され、その他データ領域にはＰピクチャ／Ｂピクチャ及び音声データが記録される。
【００５４】
なお、図５において、四角は実データを示し、矢印はヘッダ情報に書く繋がりを示している。この図５に示した例において、Ｉ−３データの次のデータのアドレスは、Ｐ−６データの先頭とする。また、Ｐ−６データの次のデータのアドレスは、Ｂ−１データの先頭とする。さらに、Ｂ１４データの次のデータのアドレスは、Ｂ−４データの先頭とする。
【００５５】
すなわち、この符号化ビットストリーム記録装置３０は、データの位置とその繋がりを示すヘッダ情報によりファイルを管理するファイルシステムを採用して符号化ビットストリームを円盤状記録媒体１４に記録するものであって、円盤状記録媒体１４に記録する符号化ビットストリームのピクチャタイプをストリーム判別部３１により判別し、判別したピクチャタイプを基に、Ｉピクチャデータを書き込むときにはＩピクチャデータ領域に符号化ストリーム若しくはシステムのフォーマットの最大領域毎に記録し、また、他のＰピクチャ／Ｂピクチャ及び音声データを書くときには別の領域に記録し、データの位置と繋がりを示すヘッダ情報には、ストリームの再生順序のとおりに記録する。
【００５６】
このようにして円盤状記録媒体１４に記録されたデータは、データの連続を示すヘッダ情報の順番に従って再生することで通常再生を行うことができる。
【００５７】
また、通常再生時にＩピクチャを読む毎にＩピクチャの先頭アドレスＡｘをメモリに記憶しておくことにより、メモリに記憶されたＩピクチャの先頭アドレスＡｘに任意に飛んで、ＧＯＰ単位でランダムアクセス再生することが可能になる。
【００５８】
そして、特殊再生（Ｃｕｅ／Ｒｅｖ）は、次のようにして行うことができる。
【００５９】
すなわち、通常再生からＣｕｅ再生するときは、メモリに記憶してあるＩピクチャの次の先頭アドレスＡｘへ飛ぶ。次のＩピクチャの先頭アドレスは、覚えているＩピクチャの先頭アドレスにフォーマット最大値を加えることで求めることができる。Ｉピクチャを読み終わったら次のＩピクチャの先頭のデータ読み出すことを繰り返すことで、Ｉピクチャを連続してＣｕｅ再生することができる。なお、ＣＵＥ再生中も通常再生と同様、読んでいるＩピクチャの先頭アドレスＡｘはメモリに記憶しておく。
【００６０】
また、Ｃｕｅ再生から通常再生に戻るときは、読んでいる一つ前のＩピクチャのアドレスに飛ぶ。一つ前のＩピクチャの先頭アドレスは、覚えているＩピクチャの先頭アドレスからフォーマット最大値を引くことで求めることができる。その後、ヘッダ情報に従いデータを読み出すことで通常再生に戻ることができる。
【００６１】
例えば、図５のように記録された円盤状記録媒体１４について、図６のように通常再生でＢ−８を読んでいるときにＣＵＥ再生が指示されたとすると、このとき読んでいるＩピクチャの次アドレスＡ１８へ飛び、このアドレスＡ１８から物理的に連続にデータを順次読み出すことにより、Ｉ−３３，Ｉ−４８，Ｉ−６３・・・と再生されるので、Ｃｕｅ再生画を出すことができる。
【００６２】
そして、図７に示すように、Ｃｕｅ再生時、Ｉ−４８を読んでいる時に、通常再生が指示されたとすると、このときに読んでいるＩピクチャの一つ前のＩｐｉｃの先頭アドレスＡ３３へ飛び、このアドレスＡ３３からテーブル上に順次データを読み出すことにより、Ｉ−３３，Ｂ−３１（破棄），Ｂ−３２（破棄），Ｐ−３６，Ｂ−３４，Ｂ−３５と再生されるので通常再生画を出すことができる。
【００６３】
通常再生からＲｅｖ再生にするときには、記憶してあるＩピクチャの先頭アドレスＡｘへ飛ぶ。そして、飛んだから先のＩピクチャを再生したあと、一つ前のＩピクチャの先頭アドレスへ飛ぶ。一つ前のＩピクチャの先頭アドレスは、記憶してあるＩピクチャの先頭アドレスからフォーマット最大の容量を引くことにより求めることができる。Ｉピクチャを読み終わったら次の一つ前のＩピクチャ先頭アドレスに飛ぶ。これを繰り返すことでＩピクチャを逆転方向にＲｅｖ再生することができる。なお、Ｒｅｖ再生中も読んでいるＩピクチャの先頭アドレスＡｘは記憶しておく。
【００６４】
また、ＲＥＶ再生から通常再生に戻るときには、記憶してあるＩピクチャの次のＩピクチャの先頭アドレスへ飛ぶ。次のＩピクチャの先頭アドレスは、記憶してあるＩピクチャの先頭アドレスにフォーマット最大容量を加えることにより求めることができる。その後ヘッダ情報に従いデータを読み出すことで通常再生に戻ることができる。
【００６５】
例えば、図５のように記録された円盤状記録媒体１４について、図８のように、通常再生でＰ−５６を読んでいるときにＲｅｖ再生が指示されたとすると、このとき覚えているＩピクチャの先頭アドレスＡ４８へ飛び、Ｉ−４８を再生する。そして、上記先頭アドレスＡ４８からフォーマット最大容量を引いて一つ前のＩピクチャの先頭アドレスＡ３３を求め、求めた先頭アドレスＡ３３に飛んでＩ−３３を再生する。これを繰り返すことでＩ−４８，Ｉ−３３，Ｉ−１８…と再生されるので、Ｒｅｖ再生画を出すことができる。
【００６６】
また、図９に示すように、Ｒｅｖ再生時、Ｉ−１８を読んでいる時に、通常再生が指示されたとすると、このときに覚えている次のＩピクチャの先頭アドレスＡ３３へ飛び、アドレスＡ３３からテーブル上に順次データを読み出すことにより、Ｉ−３３，Ｂ−３１（破棄），Ｂ−３２（破棄），Ｐ−３６，Ｂ−３４，Ｂ−３５・・・と再生されるので通常再生画を出すことができる。
【００６７】
なお、上述の実施の形態では本発明をカメラ一体型のカメラ一体型の映像記録再生装置１００に適用したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、例えば、放送信号等として送られてくる符号化ビットストリームを円盤状記録媒体に記録するものであってもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、データの位置とその繋がりを示すヘッダ情報によりファイルを管理するファイルシステムを採用して符号化ビットストリームを円盤状記録媒体に記録するに当たり、円盤状記録媒体に記録する符号化ビットストリームのピクチャタイプをストリーム判別部により判別し、判別したピクチャタイプを基に、制御部３４により記録部を制御して、Ｉピクチャデータを書き込むときにはＩピクチャデータ領域に符号化ストリーム若しくはシステムのフォーマットの最大領域毎に記録し、また、他のＰピクチャ／Ｂピクチャ及び音声データを書くときには別の領域に記録し、データの位置と繋がりを示すヘッダ情報には、ストリームの再生順序のとおりに記録するので、読み出し速度が遅いシステムであっても、比較的軽いシステムで符号化ストリームの特殊再生（ＣＵＥ／ＲＥＶ）することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したカメラ一体型の映像記録再生装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】上記カメラ一体型の映像記録再生装置の記録部として搭載されている本発明に係る符号化ビットストリーム記録装置の構成を示すブロック図である。
【図３】データの位置とその繋がりを示すヘッダ情報を基にデータを記録しているファイルシステムにおけるヘッダデータとデータエリアの内容との関係を模式的に示す図である。
【図４】上記符号化ビットストリーム記録装置の記録動作を示すフローチャートである。
【図５】上記符号化ビットストリーム記録装置により記録された円盤状記録媒体の記録内容を模式的に示す図である。
【図６】通常再生からＣＵＥ再生が指示された場合の動作を模式的に示す図である。
【図７】Ｃｕｅ再生時に通常再生が指示された場合の動作を模式的に示す図である。
【図８】通常再生からＲｅｖ再生が指示された場合の動作を模式的に示す図である。
【図９】Ｒｅｖ再生時に通常再生が指示された場合の動作を模式的に示す図である。
【図１０】ＭＰＥＧ方式におけるＧＯＰの構成例を模式的に示す図である。
【図１１】ＭＰＥＧ方式で符号化されたビットストリームのＧＯＰとＩピクチャの関係を模式的に示す図である。
【図１２】従来のハードディスク媒体の記録領域をクラスタにより分割する状態を模式的に示す図である。
【図１３】従来のクラスタ構成の記録領域にＧＯＰのストリームをそのまま記録した状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１　撮像レンズ、２　ＣＣＤイメージセンサ、３　ＡＧＣ・Ａ／Ｄ変換部、４カメラ信号処理部、５　ビデオ信号処理部、６　ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ部、７マイクロホン、８　音声アナログ信号処理部、９　Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換部、１０　音声信号処理部、１１　音声ＣＯＤＥＣ部、１２　ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ部、１３　記録再生部、１４　円盤状記録媒体、１５　ビデオ信号Ｄ／Ａ変換部、１６　ラインドライバ、１７　パネルドライバ、１８，２０　ライン出力端子、１９　表示パネル、２１　スピーカ、３０　符号化ビットストリーム記録装置、３１　ストリーム判別部、３２　記憶部、３３　記録部、３４　制御部、１００　カメラ一体型の映像記録再生装置

Claims

データの位置とその繋がりを示すヘッダ情報によりファイルを管理するファイルシステムを採用して符号化ビットストリームを円盤状記録媒体に記録する符号化ビットストリームの記録方法であって、
円盤状記録媒体に記録する符号化ビットストリームのピクチャタイプを判別し、判別したピクチャタイプを基に、Ｉピクチャデータを書き込むときにはＩピクチャデータ領域に符号化ストリーム若しくはシステムのフォーマットの最大領域毎に記録し、また、他のＰピクチャ／Ｂピクチャ及び音声データを書くときには別の領域に記録し、データの位置と繋がりを示すヘッダ情報には、ストリームの再生順序のとおりに記録することを特徴とする符号化ビットストリームの記録方法。
データの位置とその繋がりを示すヘッダ情報によりファイルを管理するファイルシステムを採用して符号化ビットストリームを円盤状記録媒体に記録する符号化ビットストリームの記録装置であって、
上記円盤状記録媒体に記録する符号化ビットストリームが供給されるストリーム判別手段と、
上記ストリーム判別手段を介して供給される上記符号化ビットストリームを記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に取り込まれた符号化ストリームを上記円盤状記録媒体に記録する記録手段と、
上記記録手段の動作を制御する制御手段とからなり、
上記ストリーム判別手段は、上記記憶手段に供給する符号化ストリームのピクチャタイプを判別し、上記記憶手段に取り込んだ符号化ストリームのピクチャタイプとそのデータの上記記憶手段上の先頭アドレス情報を上記制御手段に与え、
上記制御手段は、上記ストリーム判別手段により与えられる上記記憶手段に取り込んだ符号化ストリームのピクチャタイプとそのデータの上記記憶手段上の先頭アドレス情報に基づいて、上記円盤状記録媒体に記録する符号化ストリームのデータと上記円盤状記録媒体上の記録位置を示すアドレス情報を上記記録手段に与えることにより、上記記録手段を制御して、以下の条件１〜３を満たすようにして符号化ストリームのデータを上記円盤状記録媒体上に書き込むことを特徴とする符号化ビットストリームの記録装置。
条件１．ストリーム判別手段により与えられるピクチャタイプを基に、Ｉピクチャデータであるか否かを判定し、Ｉピクチャデータを書き込むときにはＩピクチャデータ領域に記録するように上記記録手段を制御し、また、他のＰピクチャ／Ｂピクチャ及び音声データを書くときには別の領域に記録するように上記記録手段を制御する。
条件２．Ｉピクチャデータは符号化ストリーム若しくはシステムのフォーマットの最大領域毎に記録する。
条件３．データの位置と繋がりを示すヘッダ情報には、ストリームの再生順序のとおりに記録する。
さらに、入力されたビデオ信号を符号化ビットストリームに変換するデータ変換手段を備え、上記データ変換手段により得られた符号化ビットストリームを上記円盤状記録媒体に記録することを特徴とする請求項２記載の符号化ビットストリームの記録装置。
さらに、被写体像を撮像する撮像手段を備え、この撮像手段により得られた撮像出力信号を上記上記データ変換手段により符号化ビットストリームに変換して、上記円盤状記録媒体に記録することを特徴とする請求項３記載の符号化ビットストリームの記録装置。